Bài 24. Bảng tần số, tần số tương đối ghép nhóm và biểu đồ - Toán 9 Kết nối tri thức

Lý thuyết Bảng tần số, tần số tương đối ghép nhóm và biểu đồ Toán 9 Kết nối tri thức

1. Bảng tần số, tần số tương đối ghép nhóm

Bảng tần số ghép nhóm là bảng tần số của các nhóm số liệu: Bảng tần số ghép nhóm Tần số \({m_i}\) của nhóm \({\rm{[}}{a_i};{a_{i + 1}})\) là số giá trị của mẫu số liệu lớn hơn hoặc bằng \({a_i}\) và nhỏ hơn \({a_{i + 1}}\). Bảng tần số tương đối ghép nhóm là bảng tần số tương đối của các nhóm số liệu: Bảng tần số tương đối ghép nhóm trong đó \(n = {m_1} + ... + {m_k}\) và \({f_1} = \frac{{{m_1}}}{n}.100\left( \%  \right)\) là tần số tương đối của nhóm \({\rm{[}}{a_1};{a_2})\),…, \({f_k} = \frac{{{m_k}}}{n}.100\left( \%  \right)\) là tần số tương đối của nhóm \({\rm{[}}{a_k};{a_{k + 1}})\).

Ví dụ: Với mẫu số liệu chiều cao (đơn vị là cm) của học sinh lớp 9A như sau:

156      157      164      166      166      165      157      156      155      158

160      163      163      161      162      159      159      160      160      160

159      158      160      160      158      163      162      162      162      161

162      161      163      161      163      161      164      166      165      165.

Số học sinh có chiều cao từ 155 cm đến dưới 158 cm là 5 học sinh;

từ 158 cm đến dưới 161 cm là 12 học sinh;

từ 161 đến dưới 164 cm là 15 học sinh;

từ 164 đến dưới 167 cm là 8 học sinh.

Do đó, tần số tương ứng với các nhóm là \(m{ _1} = 5,{m_2} = 12,{m_3} = 15,{m_4} = 8\).

Ta có bảng tần số ghép nhóm cho mẫu số này với các nhóm [155; 158), [158; 161), [161; 164), [164;167) là:

Tổng số học sinh của lớp \(n = 5 + 12 + 15 + 8 = 40\).

Tỉ số học sinh có chiều cao từ 150 cm đến dưới 158 cm là \(\frac{5}{{40}} = 12,5\% \);

từ 158 cm đến dưới 161 cm là \(\frac{{12}}{{40}} = 30\% \);

từ 161 đến dưới 164 cm là \(\frac{{15}}{{40}} = 37,5\% \);

từ 164 đến dưới 167 cm là \(\frac{8}{{40}} = 20\% \).

Bảng tần số tương đối ghép nhóm cho mẫu số này với các nhóm [155; 158), [158; 161), [161; 164), [164;167) là:

2. Biểu đồ tần số tương đối ghép nhóm dạng cột

• Biểu đồ tần số tương đối ghép nhóm dạng cột là biểu đồ gồm các cột liền nhau để biểu diễn bảng tần số tương đối ghép nhóm. Trong biểu đồ này, chiều cao mỗi cột biểu diễn tần số tương đối của nhóm số liệu. • Để vẽ biểu đồ tần số tương đối ghép nhóm dạng cột biểu diễn bảng tần số tương đối ghép nhóm với các nhóm số liệu có độ dài bằng nhau ta thực hiện theo các bước sau: Bước 1. Vẽ trục đứng, trục ngang. Trên trục đứng xác định đơn vị độ dài phù hợp với các tần số tương đối. Trên trục ngang xác định các nhóm số liệu cần biểu diễn. Bước 2. Dựng các hình cột (kề nhau) ứng với các nhóm dữ liệu, mỗi hình cột có chiều cao bằng tần số tương đối của nhóm số liệu. Bước 3. Ghi chú giải cho các trục, các cột và tiêu đề cho biểu đồ.

Biểu đồ tần số tương đối (tần số) ghép nhóm dạng cột còn gọi là tổ chức đồ (histogram).

Ví dụ: Vẽ biểu đồ tần số tương đối ghép nhóm dạng cột cho bảng thống kê về thời gian đi từ nhà tới trường của một số bạn trong lớp 9D.

Bước 1. Vẽ các trục của biểu đồ, xác định đơn vị độ dài trên trục đứng, các nhóm trên trục ngang.

Bước 2. Dựng các hình cột kề nhau ứng với các nhóm số liệu.

Bước 3. Ghi chú giải cho các trục, các cột và tiêu đề của biểu đồ.

2. Biểu đồ tần số tương đối ghép nhóm dạng đoạn thẳng

Cách vẽ biểu đồ tần số tương đối ghép nhóm dạng đoạn thẳng

Để vẽ biểu đồ tần số tương đối ghép nhóm dạng đoạn thẳng cho mẫu số liệu ghép nhóm, ta thực hiện theo các bước sau: Bước 1. Chọn giá trị \({x_i} = \frac{{{a_i} + {a_{i + 1}}}}{2}\) đại diện cho nhóm số liệu \({\rm{[}}{a_i};{a_{i + 1}})\) với \(i = 1,2,...,k\). Bước 2. Vẽ trục ngang để biểu diễn các giá trị đại diện cho các nhóm số liệu, vẽ trục đứng thể hiện tần số tương đối. Bước 3. Với mỗi giá trị đại diện x, trên trục ngang và tần số tương đối \({f_i}\) tương ứng, ta xác định một điểm \({M_i}\left( {{x_i};{f_i}} \right)\). Nối các điểm liên tiếp với nhau. Bước 4. Ghi chú giải cho các trục, các điểm và tiêu đề của biểu đồ.

Chú ý: Trong cách vẽ biểu đồ trên, nếu thay tần số tương đối bằng tần số thì ta có biểu đồ tần số ghép nhóm dạng đoạn thẳng.

Ví dụ: Vẽ biểu đồ tương đối ghép nhóm dạng đoạn thẳng cho bảng tần số tương đối ghép nhóm về tuổi thọ của một loại bóng đèn:

Bước 1. Chọn giá trị đại diện cho các nhóm số liệu ta có bảng sau:

Bước 2. Vẽ các trục.

Bước 3. Xác định các điểm, nối các điểm liên tiếp với nhau.

Bước 4. Ghi chú giải cho các trục, các điểm và tiêu đề cho biểu đồ tần số tương đối ghép nhóm

Chú ý: Trên trục ngang ta cũng có thể điền các nhóm số liệu thay cho các giá trị đại diện.

Giải mục 1 trang 46, 47, 48 SGK Toán 9 tập 2 - Kết nối tri thức

Giải mục 2 trang 49, 50 SGK Toán 9 tập 2 - Kết nối tri thức

Giải mục 3 trang 52 SGK Toán 9 tập 2 - Kết nối tri thức

Đề bài

Trả lời câu hỏi Luyện tập 4 trang 52 SGK Toán 9 Kết nối tri thức

Cho bảng tần số ghép nhóm sau về thời gian gọi (phút) của một số cuộc gọi điện thoại

Vẽ biểu đồ tần số tương đối ghép nhóm dạng đoạn thẳng cho bảng thống kê trên.

Lời giải chi tiết

+ Tổng số cuộc gọi là: \(6 + 14 + 20 + 12 + 8 = 60\)

Tần số tương đối của các nhóm số liệu \(\left[ {0,5;2,5} \right)\), \(\left[ {2,5;4,5} \right)\), \(\left[ {4,5;6,5} \right)\), \(\left[ {6,5;8,5} \right)\), \(\left[ {8,5;10,5} \right)\) lần lượt là: \(\frac{6}{{60}} = 10\% ;\frac{{14}}{{60}} \approx 23,33\% ;\frac{{20}}{{60}} \approx 33,33\% ;\frac{{12}}{{60}} = 20\% ;\frac{8}{{60}} \approx 13,34\% \)

Ta có bảng tần số tương đối ghép nhóm:

+ Vẽ biểu đồ tần số tương đối ghép nhóm dạng đoạn thẳng:

Bước 1: Chọn giá trị đại diện cho các nhóm số liệu ta có bảng sau:

Bước 2: Vẽ các trục

Bước 3: Xác định các điểm, nối các điểm liên tiếp với nhau.

Bước 4: Ghi chú giải cho các trục, các điểm và tiêu đề của biểu đồ tần số tương đối ghép nhóm.

Giải bài tập 7.17 trang 52 SGK Toán 9 tập 2 - Kết nối tri thức

Đề bài

Một cuộc điều tra về thời gian dùng mạng Internet trong ngày của học sinh lớp 9 tại một thành phố cho kết quả như sau:

a) Đọc và giải thích bảng thống kê trên.

b) Để thu được bảng thống kê trên, người ta đã lập phiếu điều tra và thu về tổng cộng 2 000 phiếu trả lời. Lập bảng tần số ghép nhóm cho kết quả thu được.

Lời giải chi tiết

a) Từ bảng thống kê trên ta thấy:

+ Tỉ lệ học sinh dùng mạng Internet từ 0 giờ đến dưới 0,5 giờ trong ngày là 15%.

+ Tỉ lệ học sinh dùng mạng Internet từ 0,5 giờ đến dưới 1,0 giờ trong ngày là 27%.

+ Tỉ lệ học sinh dùng mạng Internet từ 1,0 giờ đến dưới 1,5 giờ trong ngày là 23%.

+ Tỉ lệ học sinh dùng mạng Internet từ 1,5 giờ đến dưới 2,0 giờ trong ngày là 18%.

+ Tỉ lệ học sinh dùng mạng Internet từ 2,0 giờ đến dưới 2,5 giờ trong ngày là 17%.

b) + Số học sinh dùng mạng Internet từ 0 giờ đến dưới 0,5 giờ trong ngày là \(2\;000.15\%  = 300\) (học sinh).

+ Số học sinh dùng mạng Internet từ 0,5 giờ đến dưới 1,0 giờ trong ngày là \(2\;000.27\%  = 540\) (học sinh).

+ Số học sinh dùng mạng Internet từ 1,0 giờ đến dưới 1,5 giờ trong ngày là \(2\;000.23\%  = 460\) (học sinh).

+ Số học sinh dùng mạng Internet từ 1,5 giờ đến dưới 2,0 giờ trong ngày là \(2\;000.18\%  = 360\) (học sinh).

+ Số học sinh dùng mạng Internet từ 2,0 giờ đến dưới 2,5 giờ trong ngày là \(2\;000.17\%  = 340\) (học sinh).

Ta có bảng tần số ghép nhóm:

Giải bài tập 7.18 trang 53 SGK Toán 9 tập 2 - Kết nối tri thức

Đề bài

Ghi lại cấp độ động đất của các trận động đất xảy ra tại một vùng trong 10 năm người ta thu được kết quả sau:

I, V, II, III, VI, V, IV, II, III, V, VI, VII, VIII, I, I, II, VI, VII, IV.

Biết rằng theo thang Richter thì trận động đất cấp I có độ lớn từ 1 đến dưới 3; cấp II và III có độ lớn từ 3 đến dưới 4; cấp IV và V có độ lớn từ 4 đến dưới 5; cấp VI và VII có độ lớn từ 5 đến dưới 6; cấp độ VIII có độ lớn từ 6 đến dưới 6,9.

Lập bảng tần số ghép nhóm cho độ lớn các trận động đất xảy ra ở vùng này theo thang Richter.

Lời giải chi tiết

Có 3 trận động đất cấp I có độ lớn từ 1 đến dưới 3,

5 trận động đất cấp II và cấp III có độ lớn từ 3 đến dưới 4,

5 trận động đất cấp IV và V có độ lớn từ 4 đến dưới 5,

5 trận động đất cấp VI và VII có độ lớn từ 5 đến dưới 6,

1 trận động đất cấp độ VIII có độ lớn từ 6 đến dưới 6,9.

Ta có bảng tần số ghép nhóm cho độ lớn các trận động đất xảy ra ở vùng này theo thang Richter:

Giải bài tập 7.19 trang 53 SGK Toán 9 tập 2 - Kết nối tri thức

Đề bài

Giáo viên ghi lại thời gian chạy cự li 100 mét của các học sinh lớp 9A cho kết quả như sau:

a) Nêu các nhóm số liệu và tần số tương ứng.

b) Lập bảng tần số tương đối ghép nhóm.

Lời giải chi tiết

a) Các nhóm số liệu về thời gian \(\left[ {13;15} \right)\); \(\left[ {15;17} \right)\); \(\left[ {17;19} \right)\); \(\left[ {19;21} \right)\) có tần số tương ứng là 5; 20; 13; 2.

b) Số học sinh tham gia chạy là: \(5 + 20 + 13 + 2 = 40\) (học sinh).

Các nhóm số liệu về thời gian \(\left[ {13;15} \right)\); \(\left[ {15;17} \right)\); \(\left[ {17;19} \right)\); \(\left[ {19;21} \right)\) tương ứng có tần số tương đối là: \(\frac{5}{{40}} = 12,5\% ;\frac{{20}}{{40}} = 50\% ,\frac{{13}}{{40}} = 32,5\% ,\frac{2}{{40}} = 5\% \)

Do đó, ta có bảng tần số tương đối ghép nhóm là:

Giải bài tập 7.20 trang 53 SGK Toán 9 tập 2 - Kết nối tri thức

Đề bài

Người ta trồng cà rốt và thử nghiệm một loại phân bón mới. Khi thu hoạch người ta đo chiều dài các của cà rốt thu được kết quả sau:

Vẽ biểu đồ tần số tương đối ghép nhóm dạng cột cho bảng thống kê trên.

Lời giải chi tiết

Số củ cà rốt được đo chiều dài là:

Do đó, tần số tương đối tương ứng với các nhóm , , , , , là: .

Ta có bảng tần số tương đối ghép nhóm:

Cách vẽ biểu đồ tần số tương đối dạng cột:

Bước 1: Vẽ trục đứng, trục ngang. Trên trục đứng xác định đơn vị độ dài phù hợp với các tần số tương đối. Trên trục ngang xác định các nhóm số liệu cần biểu diễn.

Bước 2: Dựng các hình cột (kề nhau) ứng với các nhóm dữ liệu.

Bước 3: Ghi chú giải cho các trục, các cột và tiêu đề cho biểu đồ.

Giải bài tập 7.21 trang 53 SGK Toán 9 tập 2 - Kết nối tri thức

Đề bài

Thời gian chờ mua vé xem bóng đá của một số cổ động viên được cho như sau:

a) Lập bảng tần số tương đối ghép nhóm.

b) Vẽ biểu đồ tần số tương đối ghép nhóm dạng đoạn thẳng cho bảng thống kê thu được ở câu a.

Lời giải chi tiết

a) Tổng số cổ động viên mua vé là:

Tần số tương đối tương ứng với các nhóm số liệu thời gian ; ; ; ; ; là:

Do đó, ta có bảng tần số tương đối ghép nhóm:

b) Vẽ biểu đồ tần số tương đối ghép nhóm dạng đoạn thẳng:

Bước 1: Chọn giá trị đại diện cho các nhóm số liệu ta có bảng sau:

Bước 2: Vẽ các trục.

Bước 3: Xác định các điểm, nối các điểm liên tiếp với nhau.

Bước 4: Ghi chú giải cho các trục, các điểm và tiêu đề của biểu đồ tần số tương đối ghép nhóm.